四川
人工引雷试验与雷电防护技术测试
摘自《中国气象科学研究院雷电科研进展》，资助项目: 国家自然科学基金项目(U2342215) , 中国气象局创新发展专项(CXFZ2026J134) , 中国气象科学研究院基本科研业务费项目(2024-Z005)。全文发表在《应用气象学报》2026年第4期。
作者：吕伟涛①②、郑栋①、张阳①、姚雯①、张义军③
①、灾害天气科学与技术全国重点实验室/中国气象局雷电重点开放实验室, 中国气象科学研究院。
②、南京气象科技创新研究院, 中国气象科学研究院-江苏省气象局。
③、复旦大学大气科学研究院/大气与海洋科学系。
人工引雷作为一种能够真实再现自然雷电过程的技术, 其发生时间可预知、 雷击位置可控制, 便于直接或近距离测量雷电的放电特征参量、 观测和研究雷击破坏效应, 是认识雷电物理过程、 揭示雷击破坏机理、评估雷电定位系统性能的重要研究手段 。中国气象科学研究院与广东省气象局雷电科研团队持续开展人工引雷试验, 发展并完善了引雷时机判别、火箭发控、雷电多参数测量及雷击测试等关键技术, 结合自研设备实现了针对人工引雷的多频段、 多动态范围声、光、电、磁信号的全自动同步观测。 在此基础上, 建成了真实雷击环境下的测试平台, 可对多种类型的雷电承载体进行雷击防护性能测试。
广州人工引雷试验
2006 —2025 年期间, 广州人工引雷试验场共发射引雷火箭518 枚,成功触发闪电249 次, 总体成功率为48% 。这些触发闪电中,仅有2 次为正极性触发闪电且均无回击(占比不到1 % ) 。地面触发方式为220 次, 触发高度从近200 m 到超过600 m, 平均约为350 m; 空中触发方式为29 次, 触发高度范围从400 m 到超过700 m, 平均约为590 m。
广州人工引雷试验的通道电流特征的统计表明: 与国内外其他地区报道值相比, 负极性人工引雷初始阶段具有更长的持续时间和更大的平均电流、 电荷转移量和作用积分, 其回击过程的放电特征也更强。 造成这种现象的原因可能与广东大尺度雷暴系统电荷区更大, 且引雷位置多选在电荷区更集中的层状云区有关。 约65 % 的广州人工触发闪电在初始阶段后跟随着回击过程, 单次触发闪电包含的回击可达十几次, 有回击的触发闪电在初始阶段的电流和转移电荷量相对较小 。
基于高灵敏度磁场测量技术对负极性人工引雷始发过程的观测表明: 与先导相关的磁场脉冲贯穿UPL 的整个发展过程, UPL 持续以小尺度击穿的形式发展 。 Chen 等指出触发闪电的起始阶段可能经历一次不稳定始发阶段便能稳定自持发展, 也可能经历多次不稳定始发阶段后才能实现稳定发展。 王敬轩等认为有回击的触发闪电在先驱脉冲峰值电流、初始连续电流幅值、电荷转移量及持续时间上均显著大于无回击的闪电, 并明确了从闪电先驱放电进入稳定自持放电阶段的电荷条件。
结合人工引雷试验, 吸引国内多家单位联合开展了触发闪电高能辐射、 微波热辐射、 光谱、 雷声等特征的观测和分析。
雷电防护技术测试试验
在广州人工引雷试验场构建了雷电破坏效应和防护测试平台, 实现了多种类型雷电承载体的嵌入和同步测试, 以及在真实雷击强电磁环境下不同距离、不同方位多种参量的同步观测。 基于广州人工引雷试验, 在国内率先开展了通信基站、气象站、风机、输电线、石油储罐等的雷击测试和防护技术研究, 成果推动了相关行业雷电防护技术的发展、 产品的研发及测试方法和装置的革新。 雷电防护技术测试试验主要以中国气象局广州热带海洋气象研究所为主开展, 在文献《广东野外雷电综合观测试验十年进展》（ 气象学报,2016 ,74 、《广东雷电野外综合观测试验20 年进展》（应用气象学报,2025 ,36）中均有详细阐述。
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